電路分析：三極管輸出特性曲線介紹

為便于描述，畫出三極管放大電路示意圖如圖1所示：

圖1 三極管放大電路示意圖

從示意圖可以得到，相關物理量滿足公式：Ic=(Vcc-Vce)/Rc。基于此公式，可以得到以下結論：當Vcc與Rc不變時，集電極電流越大，集電極與發射極之間的壓降越小。

另貼出三極管輸出特性曲線如圖2所示：

圖2 三極管輸出特性曲線

根據三級管的特性，在截止區，發射結反偏，基極電流Ib=0，因此集電極電流Ic=0。在放大區，Ic=βIb，因此，其輸出特性曲線為一條直線。關鍵在于飽和區，根據前述公式Ic=(Vcc-Vce)/Rc，當Vce逐漸變小，Ic應該變大，輸出特性曲線隨著Vce的變小應該向上拐，公式與輸出特性曲線的描述出現了矛盾。

當然，這種矛盾僅僅是分析方法上的錯誤，根據公式Ic=(Vcc-Vce)/Rc，得到當Vce逐漸變小，Ic應該變大的結論時是基于Vcc與Rc不變時，那么究竟什么會影響Vce的值呢？一是外電源Vcc，另外一個是基極電流Ib。

三極管輸出特性曲線可表述為：Ic=F（Vce）|Ib=常數，即在基極電流一定時，集電極電流與Vce之間的關系。*所以任取一條輸出特性曲線，基極電流Ib是一定的，Vce的減小是由外電源Vcc的變化所引起的。*再回到公式Ic=(Vcc-Vce)/Rc，可以發現，得到當Vce逐漸變小，Ic應該變大的結論的前提是不存在的，因此得到了錯誤的結果。

在實際的應用場景中，外電源不變時，三極管處于飽和區的集電極電流的確要比在放大區是大，這點在輸出特性曲線上如何表示呢？答案是：三極管的工作狀態會隨著負載線移動。

圖3 Ib變化時，Ic與Vce將沿負載線移動

三級管是一個流控流型器件，當基極電流和外部電源不變時，三極管的各項參數應該不便（不考慮溫度、阻值變化等）。當基極電流變化時，可以看到集電極電流也在逐漸變大，并且在飽和區的集電極電流是大于其在放大區的集電極電流值的（雖然此時放大倍數β是變小的），與公式Ic=(Vcc-Vce)/Rc表述相符。

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